Формирование и электрофизические свойства пленок сложных металлоксидов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

ОД

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

БАКИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им М. Э РАСУЛЗАДЕ

На правах рукописи УДК 537. 226. 4

АГАСИЕВ АРИФ АРАЗ оглы

ФОРМИРОВАНИЕ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК СЛОЖНЫХ МЕТАЛЛООКСИДОВ

01- 04. 07. - физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

БАКУ — 1995

Работа выполнена в НИЛ физики полупроводников Ба-шнского Государственного Университета им. М. Э. Расулзаде.

Официальные оппоненты:

— Доктор физико-математических наук, профессор

Шафизаде Р- Б

— До-ктор физико-математических наук, профессор

Абдуллаев А. Г.

— Доктор физико-математических наук, профессор

Керимов М. К.

Ведущая организация — Дагестанский Государственный

1асов на заседании одноразового Специализированного Сове-га Б/Д 004.04-02 по присуждению ученой степени доктора фи-шко-математических наук при институте физики АН Азербайджанской республики.

Адрес: 370143, г. Баку, ул. Г. Джавида, 33. Зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Института Физики АН Азербайджанской республики.

Автореферат разослан « // » -¿СХк^ 1995 г.

Ученый секретарь __

Специализированного Со

Университет (г. Махачкала)

Защита состоится « <£/ »

д. ф.—м.н., проф.

ПАНАХОВ М. М.

- а -

Актуальность теш. В современной науке я тзхнвхо наряду о монокристаллами различных соединений широко применяются и тон. кие илвнки, получаемые различными методами.

. .. Анализ развития новых направлений электроника выявляет-богатые возможности практического использования сложных' еегкето-- алектричЕскик матеркл,-^, применение иг в виде дерамяхя д монокристаллов достяедо широких масштабов.. •

. Однако, выдайте еше требования новой техника не могут быть .удовлетворены, использованием татаср керамики я монокристаллов. Таковыми являются' мияроииниагаризаадя устройств, сиетэнЕв ях • энергоемкости, повышение чувствительности 'е йысгродействяе аз»-; ментов при одновременном уиеяипнния управшдаадх шлей. Использование плёнок не .только'решает эта проблемы, во я расширяет функциональные возможности." Позтоиу'.цристальнсв вниманнвх твердо-, тельным слоям является вполне. опрадаанншс.Ибо щенка прадстав-ляет собоЗ модель, нередко уникальную, двя изучения раэшряых эффектов и вняснетяя роли дефектов строения в спонтанной деформации решетки, а в случав сегкетоэлектргчвских пленок вариации структурного упорядочения и толщены-пленки, типа и плотности дефектов в ней реализует условия, критичные.к сегнетсалектрзческо-"му состоянию. Следовательно можно сказать» что ноекй при.знения материалов будут связаны с использованием пленок,широта ах использования буде-ж определяться достигнутыми знаниями фазяяв, уимии и технологии пленочных структур.

Интерес к металлоо^сидным соединениям вызван стрематвльинм расширением фронта их использования в таких областях техники, как микро-, опто и акустоэлектрсника, акустооптйяа, квантовая электроника, а также при создания оптпчеекдх рэвереявннх сред.'

Основным тормозом для реализации научных я прикладных прогнозов является недостаточная изученность особенностей физико-химического состояния тонкого слоя вещества слоеного состава. Как правило, металлооксида многокомпонентны, что .существенно услокняет механизмы структурообразования, усугубляет ^езовую и структурную неравномерность, вндвигает на первнй план проблемы стехиоыетрлл я упорядочения. В этой связи особое значение приобретают способы синтеза пленок, которые оказывают решающее влияние на структуру, состав, свойства, а зачастую определяют само наличие того или •. иного зффеета. Поэтому весьма важно знание строения неупорядоченных шхенск для поиска оптимальных услозий кристаллизации и не менгз существенна расшифровка структура кристаллических тонких слоев, так как конфигурация атомных смещений определяет характер спонтанной поляризации и свойства слоя. Решение.проблемы стехиометрии зависит от остдаизацяЕ условий синтеза, которое требует применений таких эф^йатпвных методов контроля состава, включая его локальные вариации, как локальный ренггеноспектральный анализ, электронография, просвечивающая и растровая электронная микроскопия. "

Таким обт-гтш, актуальность темы данной диссертационной работы определяв'/и1 тем значительным научным и ирактиче ским интересом, который н>.:';пт целенаправленный синтез металлооксидпых 1 пленок, ксмплеь .¿¿■••■е Есгагдсвадее ах структуры и физических свойств, а также распарекиеи ®»нкционалъных возможностей я раз-лачщх практических применений структур на их основе. "Основная цель диссертации - установление технологических рекгазсв получения пленок кетаиооксидов стехцометрзческого состава с различной степенью структурной упорядоченности, определс ' пае рсдд фазико-хжическах процессов з формировании слоя, кош-

лексное изучение оптических я ©отозлекгрячбсхззс свойств слоев я структур на их основе в широком диапазоне знергкй фотонов, температур л электрических полей, для таязлензя особенностей их зонной структуры, определяющих оптическое поглощение на крап в фундаментальной полосе поглощения, включающей область вакуумного ультрафиолета, а таг-', выяснение природа нелине£костя ВАХ я механизма проводимости, открывающие новые возмоппсстп юс прзкти-. веского' применения.

Достизениэ поставленной цазш требовало рссзЕне следувдаг задач: ' . .

- I. Разработать, технологи© получения дхлзнод ивсэдвюожсдяов сгехиометрического состава, 'определить основные рзкзш к'згетано-; вить неханиза образования рззличнш: Фаз. ..■..'

2. Экспериментально яссйздэгзть ^ззшо-хлл^зекпз цроцеесм распыления, п^ренойа я ссг^деплл езйллсэзсядпого соглянэпия. .Выявить роль срсптзльзо £ссотадош1тглы|0го гродосса в форгщрсь

2эшш слоя. • • -"'-'

3. Исследовать энергетический спектр от края и области фундаментальной полосы поглощения до уровней, определяемых электронными состояниями с энергии/я порядка 40 зВ (область вакуумного ультрафиолета). . >

4. На основе анализа спектра выявить природу и особенности _ оптических переходов в области фундаментального поглощения, а такгсе переходов из атомных остовов.

5. Исследовать электрические, диэлектрически? я фотоэлектрические свойства пленок мепзялооясадов.

Решение поставленных задач составляет основу развиваемого работе научного направления - физико-зелмачеехспв иргзйсся образования кеталлоокевдных пленок, устгшсвленпз сенслшгх запоясмэр-

ноет ей. формирована» энергетического спектра электронов в них и

выяснение механизма электро«еренооа во взаимосвязи со структурой.

Объекты и метода исследования. '

В качестве основных объектов исследования были вабраны -

окись висмута ( 5/, О, ), кристаллизующаяся в четырех медлфикацг-• <£ о

ях и входящая е состав ыяогях сложных оксидных соединенлй; силикат висмута (В>1,г &' 020 ) - со структурой еялленита, содержащий октаэдряческве комплексы. С егне то эле к трлче к кай титанат висмута

ПжОЛ 0 тетрагональной структурой а высокой температурой', т 3

фазового перехода 6?5°С), а тагаш кислородно-октаэдркческяй кристалл - титянят стровдия (77структура которого состоит из ТсОе -октаэдров, а в пустотах занимают места атомы Эг\ Сктаадряческие комплексные группы, входящие в кристаллическую структуру данных соединений, являются иле основными структурными элементами или стабшпгзкруважмл факторам, кроме того необходимая анионная и яатаоняоя кестехиометрия по кислороду в »тих соединениях позволяет' установать общую закономерность физя-ко-хштесквх процессов йохшроваиия слоев и комплексное.исследование их физических свойств во взаимосвязи со структурой...

В качеств: сснсвнах методов исследования были выбраны элек-тронко-эондоаке методы определения хшлгческогс состава я структуры слоев, оптической спектроскопам, основанные на измерениях оптического поглощения и отраазшш света. При исследованиях сиоктрсв отражения использовалось поляризованное сянхро-• тронное излучение накопнтзльных колец ("1АНГА2УСП а "СПЕДР" СШ4), К "ЛЭПЛ-2М" (СССР).

Наряду с '¿тим, при исследованиях локальных состояний использовал«« ■комплекс экспериментальных методов, основанных на дзааре киях фогспрозодшлости, термсстииулярованкой сроводаости, вольт-

а люкс-аыпершлс характернее^, а танке полевых, гешературют, частотных характеристик пр'.зоджюстя я диэлектрических свойств.

Научная новизна впервые проведенных в работе исследований •заключается в следующем:

1. ^íai'HerpoiJEtM распылением на постоянном тоге пол^чэпи пленки .> 3¿r ''Щ^ B¿,n30^ SrTi Gj етехломзт-рического состава с различной стеяэнкз -структурной упорядоченности. . •

2. Проведены исследования фззяЕо-хпют^скЕГ прсцэсооз формирования. тонкого -слоя прз нагнэгродпсгл .рэ£уягэгйп. Показано наличие даух механизмов осагдання' ояол órcrapnoro я нояекуддрного ,в завяпимостя от даеленяя :л:/рост9Еа fs&réiroусза. .'

3. Определен1 TexnpjrarrcMnrff ye^aiojn ктагшзгп образования я стабилстгцзз г? •^•опг.^г.кацзз

ВСг03 прл • . \ •• !

4. Исоледованн' спеятрз отра±5ЕЗЯ п югл^'гт.пггзез зп-рокоЗ области онерлга лвантоэ Х^С Оцрсдксгз щрпаа вацрэ-

цекной'зоны для ñpmm раарэЕЗШНх езрзхолез, ежгзекпэ посто-

•

. йеенз д эввргдя ш:еэ0!ЗЕЯых какЯэщй глдаютеа слрктронов. Показано, что особенности сгектрсг отрзпгипя з сблютл ОЕэргяЗ до • 22,5 эВ обусловлен переходакз вяу згрл ектаздрзчеейо: кодексов BtO& ддя Bi¿Qs* T¿4 дая SrTtOz , Bt O^ для L¿,z$iQ0 и в случае 3¿, TV, О * Построена энергзгячесгэя схема ыэжгонньи .

Туй

переходов.

5. Установлен механизм ад.екгропроходйостя плосок, 2оглзаяо, что в области Т 2SQ К сщхэдеаяодвн является драззоаэя презоот-моогь по локадьннк состояниям вбкнэя уровня Фвтш, a spa T>250S - проводимость го зоне.' v , •' .

6. Обнаружен частогко-компвпе&цаоннкй вффза* з ag&sraat. Уо-

а

■ *

тановлено, что крупномасштабный флуктуационяый потенциал, связанный с мевкристаллитныма Ларьераш, обуславливает такие особенности кинетика как: температурная зависимость проводимости, .ДАХ фсгспроводшости я нелинейность БАХ.

• ; ?. Определены диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потеря плеаок. Ксследовена их темдературйая -и частотная за-нпсаиосш. • • _

Основные положагля. выносимые на защиту;

1. Атомарный и молекулярный механизмы образования сложных ' ыеталлооксяднкх пленок, физико-химические процессы их формирования, в осношом контролируется давлении! и составом рабочего газа.

2. Технология получения пленок металлоодскдов отэхиомагря-ческого состава и с различной етепзаыо структурной упорядоченности магнетроншм раскылакием на постоянном токе.

3. Стабилизация образовавшейся высокотемпературной ¿Г -фазы в тонких слоях В1- О, , при низкой температуре обусловлена при-

л «3

месяыи инородны: ио::оз.

4. ОсобенгэсЕл в спектрах отражения в области энергий.фотонов до 22,5 эВ оЛусдовдонк переходами внутри октаэдрическпх структурных vwj.rs.i- .хсв В/ для В1г 0$ , для $гИ0у Ы07 для ¿^к ЛО? /да Ыц Т/- 0/г, а выше пореходаш:

с уровцай атокги^лч.' ое-тоьй.

5. Нелинейность НАХ и особенности фотоиндуцированных про' цессов в структурах мзталл-охсвдняя пленка-металл обусловлена

,ме*крясгаллиткыма барьерами.

6. Электропроводность оксидных пленок в области низких тем-парк тур и высоких частот определяется перескоком заряда путем т.риакоз. Частотная зависимость параметров электропроводности на

переменном тояе носит компенсационный ззрзктз^х.

7. Диэлектрическая проницаемость л дислэктря-юскяо потеря пленок определяется механизмом осаадзнпя я огдолптельно-Еосога-нсвягельшзыа .процессами. .

Практическая значимость работа.

1. Разработав : ..ехкологяк в комплексе о физяко-хгинчесян-мя процесса»! формирования я установленные два »'епшизиа образования мегэллооксядннх пленок -совместно со струклуршмя ксеяедск,-клямя (злектрспная дя^раяцяя'я .»¿гкросколяя, ятмктропво-зоэдопД • анадяз) позволяют изготавливать слоя о.заданной структурой з стехиометрией.- 1 •• . .' ' *•»

2. Установленные,закономерности стабилизация высокотемпературной фазн (например', Всг03 Л тонких олозх скаса висмута) при низкой температура, обусловленные прякесямя пне роднит: пояоз могут быть использованы прл создания пленочных сгругзур ::ая на ^ ориентированных, так и на неорязнтдрспгнякх подлогзязг.

- 3. На ¿сновании 'проведенных исследований, оптнчзекпх свойств металлосксядных пленок1( 6г203> Щ О2о, о ¿^ $Г Тс03 ) э пяроком температурном я гнёргетячосяогл иятерва.^: получены данные об оптических параметрах, необходима как для -теоретического расчета лх зонной -структуры! так я"®дзя .эзданяя слоев я структур на их осноез с заданные гарзятзрястягакя. . •

4. Знание природы нелинейности ВАХ структур на осноез скслд? них слоев могут быть использованы для расширения фуияцяонаяьннх' возможностей я практического применения мегаллооксядпкх гарясто-ров (ШВ). Результаты структурных, спектральных л электрических исследований позволяет строго разграничивать факторя технолога я размерных эффектов я могут способствовать удучЕзшда характеристик интегральных схем, где ясподьзувтся нелинейные:адкдзяса?оря

с впсокой емкостью, малыш потерями вплоть до частот 10® Iii.

5. Выявление зависимости спектральных и электрических сзойств от фазико-химяческих процессов- формирования могут способ-гтЕовать улучшению характеристик фотографических систем ионизационного тлла, в которых используются химические активные элементы, плазма (ионы кислорода) для несеребряной регистрация изображений за счет образований окиси элемента.

6. Частично результаты работы огракены в монографиях:

а) Ю.Я.Томашпсльскдй, Г.П.Платонов. Сегнетоэлектрическпе гиенки слозгаых окислов металлов - Ы.Металлургия, IS78. - 199 с.

б) Е.й.Герзэнич, Е.М.5ряд1-лк. Сегнетозлектрикд. Москва, "Наука", IS82, с.225;

а также нашли свое подтверждение в ряде научных - статей других авторов .

, Достоверность результатов исследований.

Достоверность экспериментальных результатов исследований я полученных на ж основе научных положений а выводов обеспечиЕз ется применением 'совре-г/чнкнх экспериментальных методов электрог ю-микроскоютеекого анализа, оптической спектроскопии, много-планоэсй ыехолйка для исследования термостпмулированной проводимости, , геииеь'пургаос к частотных характеристик проводимое ta, мд'А^щпэвггспги и диэлектрических свойств, а так хе использования .азиерателынй аппаратура высокой точности и вычислительной техники ддя сбора й статической обработки даннь Апробация рг.боты.

Основные материалы дкссертедги докладывалась е обсувдаякс на следующих конференциях, симпозиумах я семжарах: Республиканская конференция■ "Университетская наука - производству" (Баку, I9S4), В мездутродная конференция по твердого телу

(Каир, Египет, 2-5'коня 1589 г.), Всесоюзная меивузовская икола семинар "Молодые ученые - народному хозяйству" (Бэлу, 1938), Ш Всесоюзная конференцдя гп физико-хишгчесюш основам технологии сегнетоэлектряческих я родственных материалов (Ыосква, г.Звенигород, 24-28 октября, 1588 г.), Научно-техническая конференция ■ по информационным пго\'£азователям неэлектричесхшх велячип (Баку, 23-26 октября, 1989 г.), 2П Европейская конференция по исследованию поверхности (Стокгольм, Швеция, 9-12 сентября, 1991 г.). Научная конференция; по священная 70-летяю Бел. Окт.револо-цшг СЕэку,-1987 г.), I Всесоюзный симш^аум."Методы дифракции электронов в исследования структуры вёщесЛв^- Шосква,, Звенигород, 1991 г.), Г. республиканская., межвузовская научная конференция Ссаку, 22-24 октября, 1992), а также на семинарах ЖАН АН СССР, * ~ КРЭ АН СССР, Бакинского Государственного уняверсите^а им.М.Э.Ра-

"V **

сулзаде. , , . . : , >. '. >,

Публикация» До -теме .Диссертация опубликовано 42 работы' список которых цриводится в конце автореферата.

• Структура к объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов и списка литературы. Она изложена на 231 странице машинописного текста, включая //2 ра- • " сунка, /5 таблиц я списка литература из^270 наименований.

•л

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введения обоснована актуальность теми, сформулирована основная цель и поЛоаеняя, выносимые на зацяту, научная новизна и практическая значимость работы. Приведены общие сведения об апробация работы, публикация и краткие аннотация отдельных глав диссертации. ■ ' ! -

V Первая глава диссертации представляет собой краткжй обзор

научпаг работу посвященных' ткшсшзгаческш методам изготовления ыденок слокных соединений, проблемам стехиометрии к структурного ■ упорядочения.. Здесь sé рассмотрены электрические, оптические, фотоэлектрические а диэлектрические свойства пленок, которые copo» носят противоположный характер, „что обусловлено не точным установлением кодификации я структуры исследаёдах стенок.

, Во вто'хзй главе описана методика изготовления пленок термическим испарением и ыагнетронныи распылением на постоянном токе. Степень"окисления и химический состав контролировался с помощью '. : электронио-зовдового микроанализатора Каме Бакс-576. Структурные исследовался проводились на элек^ронографе 2P-IOO при ускоряющем Hanpí.i£H2E 75 кВ и 100 кВ, на' электронном мшфоскопе 3M-I4 с ускоряющем напряжением 60 кБ, как в проходящем,, так. и отракеняом электронном пучках, а такнз на рентгеновской установке J3POH-2. Пленки окиси взсыутй' были получены методом термического испаре-¡ш металлического висмута (99.9S9 %) из тангалового тигля в вакууме «-V 5'10~® мм рТоСТ. с последующим отжигом на воздухэ в температурном интервале (423-723Ж в-течении 2-10 час. В результате окисления чзрпыо, зеркально-блестяаще пленки становились совершенно проз^чюши, ердтоштого цвета; с матовой поверхностью.

Показано вяудагв тешоратуры отката на структуру'слоев полученных т'еечьа^ьтат. скслсх-с граней монокристаллов ЛЬс£. Лра температуре, охаига 473 К в течении 10 часов получены поля-крле^аллдчесхае хтенкя окиси висмута с параметром ¡«шетки ••a=t5';.5&¡H),05)i, соответствующем 8¿z 03 - Отгиг при 323 К ; праёодат 'к образованию "примитивной" кубической фазы с шрамет-

'У', О ' ■

j^jomрешо тад.; е=(5,66¿p,05)А. Электронограмма пленки, оюяжанной Гз^.вТЗК,Указывает на образование эпитаксиальной ^"-ыодифи-

кадия' £/г 03 , о гаряметриз а=(1€,2^0,05)А.

Элеятрснографяческяе кзсладовашиг пленок осаздснввг на • стекло,- сягалл, кварц (з режше отракеяжя) показали, что з условиях, идентичных указанным зшзэ (тоьшература" стгига 473 К я вреда'стляга 10 часов), образуемся тлхгз $, -модификация в£ О о

о ' " £ 3'

параметром резгозжи ё=<.к.В6+0,0з)А. Образованиз л стабилизация кн-

сскогеапературяо2 моиифакация ¿Г- /¿¿г ¿^ в тонккз: слоях при якз-, ких температурах обменяется, налачзеа примесей инородных ясноз, ,' концентрация которыхдостаточно высокая.-Вследствае различия,. ' еоеных радиусов, они создает в "решетке больпшо шкрезапряявяея, • которые способны стасйлнзяроватьаксокотеатратуряуз Фазу, при адзкой температуре о Тил 'ае рассмотрят! основные лрянцапн'шгнэ-... тронного распыления мторяолоз я епясана эксгерямонтальавя уста: йовва используемая в тзбог». Махтатронная система собрана па'оз-повз установка ЕУП-2К.. В качостЁ® »лягйян псвояьзокишсь дксгея _ ( дйайетром 53 яа а .тояиноЗ 3 .л^гаяиф фортки прессованием-порошков ( Вс.^ 1 ^ )- -соогветегяенно.

Расстояние медду сясеиьв я подотзкоЗ ззрьчрегаяось от I до 10 си, при этом иапряаендэ вкеняяссь оэ ОД до 0,6 г®.' Сяогаг®.позволяла создавать в рабсгза сбивав вакуум -V 3*10"®.Е>р5»е*. с логаощью паромасляяыхвасосов, снабденннх сястемоЗ лозупек. ох-лаадаеьнх гадом азоом, что предотврацало шшдацяэ- кзров гласлн . п оабочуи камеру- С гсмощыс натекателей в евегеиу удагялось запускать рабочий газ «Это частый аргон яля смесь аргона с клало- ';' родом я создавать сответстяущзе давление.-

Пленка, нанесение на подложки пря назясй тгмпорагурз • (/-» 40°С) балл аиорны, Пря температуре п-эдлояяя 4-00°С я егор-э-стя ссаздвния (30-5) ян/с а неупорядоченной гатряцз 'яачзнрвг •. развиваться крясталягы э местах локального йовхпсяяя.газдерагу-.

оы идя коэффициента поверхностней диффузия. Слои S'y TiO^ , осажденные при температуре 500°" имеет поликрис талличе скую структуру с параметром реветки а=(4,08+0,05)А. При температуре ^ Ю50°С на плоскости (IOC) моаскристалличеекой пластинки SrTiO^ образуется зштаясиальные слоя. Периоды элементарной ячейка эпитакси-альных слоев $гТс03 находятся в пределах а=4,05*4,Об)+0,05 А,

что несколько выше параметра репвтки для массивного St TcO^

о „

(а=3,90 А). Это превижние периода в пленках в среднем на 3%, вероятно, вызвано дефедитом кислорода. Дейстштельно, отжиг пленки па воздухе при температуре о- Н00вС приюдат к приближению параметра решетка шешш к параметру массивного образца.

D сл~чае силиката висмута 8ii2Sc020 , при температуре 570 К, осавдешше пленки имела поликрлсталдческую структуру с параметром решетка а=(10,09+0,05)А, дальнейвее увеличение температуры подложки приводит к улучшению степей упорядоченности и увеличению размеров кристаллов. Пленки осег;ешше при температуре /-V 673 К имеют люзаячнуо структуру со ердоим размером блока ^ 0,8 ыкм. .

В третьей главе впервые приведены результаты экспериментального исслэдокзяпя фазнко-химачеекях провесов происходящих ка миаенк в штзд.з а на "оддегко в случае ¡.чткстроаногс распыления ко постоянно:? токе. Хотя к настоящему врменя сформировалась основные направления излучения пленок (испаряие в вакууме, двух-альктродаое кагодпее распыление и т.д.), а тасяе известны варна-.ци2 условий их формирования (скоростей осаздеад, материалов и температуры подложек, состава и давления рабоего газа), нее sö такой подход по существу не учятызас? фязикя ixavzn явленна, пгсксхсдяких J гол дспареаяЕ и распылении и зрздле оправдан в случай пе-копгрузнтно испаряаогхся соединений тяа cjigskkx метал-

- -1о -

хсохсццоэ. Возгону' намя лроведено асследэванаэ кянетякя сроцес-сов е плазме распылительного устройства магнетронной системы кь ■ постоянном токе и обсуждаются экспериментальные данные об особенностях синтеза, кристаллизации сложных окислов (на примера ¡¡¿¿, Тс О

' V . I— 7 3 ^

я «5/"7г'03 ). Услозно процесс'роста слся разделен на этапы: рас- • шленяе -логшсго ок-.-.;~ под действием ионной бомбардировал, п»рэ-нос продуктов сквозь плазму разряда к подлояке; поверхп остяке процессы на подложке;' окислительно-восстановительные процессы.

Показано, что состав вакуумных конденсатов, з основном, определяется условлен образования измененного по составу слоя на. поверхности мишени, которая обедняется коудонентоа с больгазы коэффициентом распыления. Экспериментальное исследование' динамика формирования слоя - проводили на основе измерений интепсятаостей спектральных линий {ТЯр; =472,95 ни, 1Ац =425,1 ни, =

=386,1 ям л IАр ' =436,8 юл..-Изучение распределения концентрат ции атомов в разряде показало, что .концентрация атетоз в случае Вс^ 0,г я .¿Г з случае 7? О, почтя нэ зависят от расстояния, а затем резко уменьшатся. Лрячеы начало спада концентрация совпадает с иагвямумом интенсивности, а языое'з-ние состава рабочего газа (процентное содерзьялв кислорода) ¡¿в-.. ияет характер распределения интенсивности линей , Тс.

Б спектрах, кроме ляндЗ нейтральных 'атомов поэззяется полосы, . соответствуете глгекуляи &1 О , Т10 , £/~0 а срлчеа с увеличением расстояния от ыяеззня интенсивность этих воз-

растает в то вреля, как для атомов уменьшается. 3?я дошлю, а тазхз уменкзэшха интенсивности линий атомов ( Д<" , О г , Тг ) с уга/аадплеи содержания гислорсда в рабочей среде воягожяг уг-верздаи», что при столкновении зтокоз р! , о Г з >Г1 с 153 кислорода з ягазсгз происходят ХЕШтвскге реакда, продуктами •

котсхих в являются окислы ВСО, Тс 0 , 6¡гО » что, по-видимому, приводит к резком?. спад интенсивности атомарных линий при увеличении расстояния Ь от мишени. Наличие критического расстояния ^о'моаио. объяснять, тем, что энергия распыленных атомов, порядка десятков злект рок-вольт, превышает энергию диссоциации молекул (например, дам О Е^ис =б зБ). Поэтому образование молекул ( ВуО ,' О , Тс 0, ТсОг ) невозможно до тех пор, гота атомы не передадут избыточную энергию атомам рабочего газа. Этим' объясняется и существенная зависимость критического расстояния от давления рабочего газа_.. Установлено* что скорость осакдения частиц при моле.-улл^шом механизме увелит. щается с ростом темпера туры, а при атомарном наоборот уменьшается. Вероятно, это связано с более высоким значением коэффициента аккомодации молекулы, чек атома и в случав етомного механизма с ростом температуры юрвостепенную роль играет реисшрение^ Показано влияние различного механизма осавдеиия, спр деляемого характером поступающих частиц, на состав, структуру и степень дефектности слоя.

В четвертой главе пре^стаЕлены результаты исследования электрических и фотоэлектрических свойств пленок. Описана экспериментальная установка и методика измерения на постоянном я переменном токе.

При различных генгаратурк* наследовались вольталтерныэ ха-ра г тер и с тики СВАХ) "сэндвич" и пленарных структур на основе лэ-

ликристаляических пленок ( $ - 03 , 77 О^ , 7г3 0/г) .Экыыримгнтальнач ВАХ обладает четырьмя характерными областями: оадчзокг.» (малке С1 , ¿/¿¿/р, сверхлинейнал У ,

¿¿¿¿/г К Область обратного перегиба, в которой сиаеш. невшейнсля сонвтается и 17 щ яближается к I ( ¿¿^ ¿¿-

- ¿¿3 ). затем следует вторая сверхлинейная область ,

/?>/, (¿/>Ü3). Омическая л первая сверхлинейная области интерпретируются на основе модели мзягранулышх барьеров. Используя эту модехь переноса, по экспериментальным данным бшш оптсдоленн высота межкристаллитных барьеров ^ =(0,22+0,03)эВ; =(0,17+ 0,03)з3; ^ =(0,1Ен-0,03)зВ и средний размер кристаллитов ^ =(0,2+0,35) мкм; L =(0,7+0,9) мкм; Z. =(0,3+0,6)шш пленен Biz03 , SrTi О3 и Вб^ ^¿^соответственно. Вторая сверхлинейная область ВАХ, вероятнее всего связана о экспоненциальны,! множителем в электропроводности, определявшим проводимость внутри кристаллитов в модели искривленных зон (в модели СЛКП) при сильных полях. у . •

Показано, что при низких температурах (Т£250 К) нз постс-'янном токе домвнирующам процессом переноса заряда является прыяковая проводимость с переменней длиной гтрнхнэ по состсяняям

"вблизи уровня Ферма. С давншйяиен температуры средняя длина

— • 0

прыжка носителей заряда уменьшается ( 2, =33,4 А при 126 К е ____а

Z . --=33,IS А npa 250 К). Оценена величина плотности сосюяшй вблизл уровня Ферми //i^) =8,84'I0I9c.m_j3B~-l.

Степенная зависимость проводимости от частоты ¿2' я

характер ее температурной зависимости позволяют утвервдать, что з области частот СО =0,1-20 кГц преобладает перенос заряда путем прыжков по локализованная состояниям. Установлено я научено влияние частоты на величину энергия активации я значения пред-зкепоненциального множителя электропроводности на порайонном токе. В этом случае в структурах на основе ßiz Os Я наблюдается частотно-компенсационный эффект, прк котором пред-экспоненциальный множитель э температурной зактсг.уосгл электропроводности завлсих от величины энэргяя акгявации по экспоненци-

- 1а

ашюму закону бд-б^ Щг/^о)* Определены характеристические мнсадтелг =1,8-10 *7 Ом^сы"1; =0,08-10"7 Оы"1 я. характеристическая темпере тура 1 — 760 К; ?о=750 К соответственно. Обнаруженный эффект1 означает, что для данных материалов характерна электронная гетерогенность структуры, а энергетический уровень протекания с ростом частоты уменьшается.

В спектре фотопроводимости & ~ наблвдается довольно

размытый максимум с полушириной Д I эЕ при энергия фотонов

эВ. Значение ширины запреценноЗ зоны, определенной по полувысоте на дшшоволновой стороне максимума ~ 2,6 эВ, меньше чем определенное спектров поглощения для прямых оптических переходов э(3,ССМЭ,05)эВ. Зто связано с сильным размытием

краев зон 8-ёс2 С^ , в результате чего оптические переходы в зону проводйиостя начинаются при более низких значениях энергии фотонов. Показано, чтс при повышении температуры отзига оото-^увстиительность падает в 2-3 тага," а максимум фотопроводимости смещается в сторону больших энергий фотонов на Л ^ ОД эВ.

Релаксация и ЛАХ цотогроводи.юзти изучались п.ри освещении из области "собственно" фэтопроводатостг =2,0.3,2 эЗ), а-также при освещении лазерам -Г/1/1 -120 ( _Л[13лг-С,44+0,5 мкм) и Л1ЕЛ—Л ( у1изл*0,4.1..:а »ц®,). Лрп вхтаченди освещения наблюдается ксдлевный рост а процессе которого ;.тновеннсе

гремя релаксации непрерывно растет. Установление стационарного • значения фототека происходят за Ю°*104 сск. • После выклзненая освещения происходи! более медленное спадание фототога, в процессе которого мгновенное время релаксации ЗфСЩз/е/^) аепреркнно растет и достигает Юг+10° сек и более, т.е. каблвда-•етсй рс2агоч1{ая ¡¿огопсозода/ссть. При ковиженин температуры процесс спадам фототека убыстряется. В области Л

Вт/см, жлзет место. сублинейная ЛАХ со сгепеньи =0,7-0,8, Далее, пря 10~® Вт/см*" наступает новая сублинейная облаея со степенью =0,25*0,3. С ростом температура начало второго сублинейного участка . г/.олъко сдвигается к-больниц интенсивное-тям. Значение фототока при интенсивности света, соответствующей переходу к квадратичной рекомбинации экспоненциально растет с температурой. Пря этом ¿нзргия активации равна глубялз залегания уровней'прилипания, захват на которые неравновесных электронов определяет квадратичную рекомбинацию. Анализ экспериментальных кривых дал значение энергии активаций ^ 0,31 эБ. В область Т>400 К фототок'экспоненциально увеличивается- с ростом температуры и проходя через максимум 'уменьшается. Пря повышении интенсивное тя освещения энергия актавация-уменьшается от 0,19 эВ до "0,15 эВ.

Наблюдаемые особенности релаксация (iot.cs он а и его ЛАХ находят свое объяснение в рамках'модели случайно неоднородного по-_ ■ тенниела. Предпосылками к данной модели могут являться высокая дефектность (концентрация прачесей /У еы-3) л

большая пирина запрещенной зеки,' благодаря чему возмоул» самокомпенсация примесных центров, т.е. осуществление модели ЖП, В пользу данной модели говорят также с с следования .меха ннз иа электропроводности на постоянно:.! я переметом злекгрическзх далях. Найдено значение высоты рекомбяЕсцяоняых барьеров 0,4-Ю,5 эВ (для различных начальных интексизностеЗ). Ориентиру-, ясь на значение Е^ =ю,5 эЗ, сцьпик высоту уровней протекания Врр =0,25 эВ. Это значение близко я определенному из исследований тймнобоЗ проводимости. Определен средний рагкер фяуктуадяй ^ -1,2-КГ® си я степень коияенеггдя К = I.

Исследование термостяглуляровапних токоз (ГСТ) .показало ка-

_ — ** V/

ллчие богатого спектра уровней прилагала?! в запрещенной зоне

пленам B¿ О, - Число особенностей не кривых ТОТ б области 3

температур 100*400 К доходило до 3. Наиболее интенсивный максй-ьф.и при 210 К имеет большую полуширину ( Л 120 К). При GIO К и 260 К наблюдались максимумы с меньшей высотой (положения максимумов ТОТ даны дня скорости нагрева 0,4 л/с). Форма паков ТСТ, 'смещение максимума в сторону высоких -температур с увеличением степени предварительного заполнения, а -такае предполагаемая донорная природа уровней прилипания дают основание считать уровни прилипания в пленках $ -/3¿z02 "быстрыми", т.е. о{ _ . типа. Глубина залегания уровней прчлипакия, -»предслзнная из зависимости т-ылерутуры максимума от скорости нагрева по методу ' Гарлзка Гибсона и но совпадению квазиуровня Ферма с уровнем прилипания, оказалось в'пределах Ef =(0,3-}0,(>)эВ. По площади под кривой ТСТ определяли концентрацию электронов на уровнях прилипания, которая при сильном заполнении близка к концентрации урогаей прилипания --Í2+6)

Вычисленные эйв~тивные сечения захвата имеют низкие значе-кия ( Og -I0+IC см ), что ввддао, такге связано с наличием рекокбанацпоншгх барьоров в объеме плеш-л. При определении

параметров уровней прилипания использовано полученное из эксперт* 7 ^

рикента значен?:? "длины цроЗгга''^//<- =(3+12 VIO-' cit'/в.

Кс&седовйкзя электропроводности ( б" ) иленои В ¿^ 7/j в интервале темпер:"*: jp ICO—¡--СО К полазали, что в области температуры '¿азоаого ..v.-..¡д,-, >. ¿«ge К) а направлении параллельной оси "С ("сэндвич" - KOHiJitryрацрл) - имеет аномалию; а в случае перпендикулярной оси "С" i пленарная конфигурация) аномалий .электропроводности не обн^гугены, в - претерпевает простои '¿злом. Аиоуйлия электропроводности, видимо, связана с наличном

поляризрдги б слоях £с\, 723 0/г . Влияние сегнетоэлектряческого фазового перехода на температурную зависимость проводимости сегнетсэлектрлков-полупрэводников определяется двумя факторами. Первый - ото зависимость от квадрата поляризации ( /т~-Тс /) параметров проводимости (излом в точке фазового перехода на графике зависимости энергия активация от обратной температуры является примером такого рода). Второй фактор - это экранирование спонтанной поляргзацяя. Действительно, при изменении спонтанной поляризации изменяется экранирующий ее заряд, в том числе и та его часть, которая обусловлена"подвижными носителями. Ясно, что если первый фактор присутствует как в объемных образцах так я в пленках, то второй только в пленках, толщина которых соизмерима с длиной экранирования.

В планарноЬ герметрия экранпрущие заряды занимают объем составляющий /.^//з часть всего объема пленки, а в "сэндвич" конфигурации - весь объем. Поэтому должна наблвдаться существенная разнице в особенностях температурной зависимости проводимос-гяа з области фазового перехода для пленарной и "сэндвич" конфигурации.

Измерены диэлектрическая проницаемость В и тангенс угла потерь о пленок. Измерительное поле на образцах было в пределах (200*300) В/см. Установлено, что диэлектрическая црснкцае-мость пленок при комнаткой температуре (разнос 60, 300, 560 для Ь- 03 , ЗгТ(03 и В^ Тг3с)/г соответственно) несколько мечызе, а ют-зрк больше, чем у объемных, образцов. Это явление носит ооэдй характер, свойственны!! всем диэлектрическим пленкам I! обусловлен дефектами структуры.

В пятей_ х'лзве исследованы край фундаментального поглощения и спектры нормального отражения пленок в области энергий фстсноа

1+40 зВ. Крзгко описана методика и.экспериментальная установка для измерения спектров гоглоа^няя я отражения.

Изучен край оптического поглощения пленок вплоть до значений у* =3.105 см"1. Для пленок /- £гг Ог в области энергии фотонов «=(2,1*2,8) эВ • и коэффициента поглощения- о( =

о А »«Т

(10 +10 ) см обнзруаена полоса прямесяого поглощения, вслед за которым происходит дальнейший рост 0( и при значении энергии фотонов 3,7 аВ принимает значение о( =2,0-10^ . При 'значения энергия /н)^ 3,0 обнаружен прямой "разрешенный" оптический переход. Ширина,запрещенной зоны для прямых "разрешенных" оптических переходов в плз'нкех отожженных при температуре 473 , 573 и 673 К в' течении 10 часов, оказалась равной (3,00+0,005)эВ,-(3,04+0,005)эВ и (3,07+0,003)эВ соответственно.

Температурный коэффициент смещения ширины запрещенной зоны имеет значение З.б-Ю^эЗ К-^ и уменьшается при понижении температуры. Показано, что с ушрением запрещенной зоны более четче проявляется полоса поглощения, связанная с,примесями по нашему мнению, эта полоса, скорее всего, связана с комплексными структурными дефектш,1И типа вакансий висмута - вакансий кислорода. С увеличение^ температуры отжата уменьшается концентрация кислородных вакансий, что приводит к уменьшению концентрации электронов-на акцепторах, т.е. к уменьшении примесного поглощения. Одновременно возрастает степень упорядоченности структуры пленок, что обуслвливает уменьшение размытия краев зон* Эти. процессы приводят к проявленному сужешш примесной полоса и увеличению ширины запрещенной зоны в зависимости от температура

окшга. ■--■'■■-

' - • Опектрн отраазнвя в окиси висмута характеризуется структурой, в. основном сосредоточенной в двух иироких полосах (А я В)

в облаете =(1,5-ь22)эЗ я по.виду подобны между собой. А-полоса ле.тит в области энергий (1,5+11)эВ я состоят из двух интенсивных "линий с максимумами на 3,0 эВ я 7,3 эВ, которым соответствует отражательная способность 2\% я 34,5%.

Эта максимумы имеют особенности как с низкозкергетической, так и с вксоЕзэяергегическсй стороны, малую полуширину г а характеризуется большой силой осциллятора В-полоса с максимумом при 18,1 эВ обладает большой полушириной и малой по сравнению А-полосой, силой осциллятора и тагске имеет особенности. В области энергий' фс^онсв М £ 22,0 эЗ (с-шлося) наблюдается триплет и слабые даффузноуЕпренше особенности, обладающие малой отражательной особенностью Так как основным структурным элементом,

определявшим оптические свойства в области Фундаментального поглощения кристаллов типе. Вб/г X 02с (х= $/, ¿Ре, 72 ) является комплекс Вс', то сравнение спектров отраяеная окиси висмута л силленитов представляет несомненный интерес. При этом необходимо отметить подобие полос В и С. Отличительными чертамя спектра отражения Вс'^ 02 по- сравнению с Вб/гХ являются смещение основных максимумов А я В полос в сторону больших энергий на '-ь 2 эВ, сильное выделение первого максимума А полссн а его смещение к малым энергиям на 0,3 эВ.

Согласно соотношению Храмерса-Кронига рассчитаны спектры оптических ^нкшй, характеризующих электронное строение пленок: показатель поглощения К л прелодяаняя //, реальных л адшяое <£г частей комплексной диэлектрической проницаемости. Функцал характеристических потерь Л/п (б ') , эффективного значения диэлектрической проницаемости зАктивно« числа ва-

лентных электронов в элементарной ячейке /Д , праведенноЗ

/ I? ""

плотности состояний

Определены значения энергии плазменных колебаний валентных элек?ронс)В, равные 20,2 эВ, а также времена релаксаций плазменных колебаний! ■■., =1,45-Ю-15 с. Малость значений дает основание утверждать, что оно определяется электрон-электронным рвесеяндем. ■- *; ,"

Наличие двух'основных А и В-голос отражения, имевших идентичные 'структурные особенности, подобие спектров сгранения окиси висмута в'фундаментальной полосе поглощения, большая разница в .энергетическом.,шдожении А я В-полос (Л л 10,8 зВ) в преимущественная ирньрсть связей .позволяет сделать заклачение о существенном вкладе комплексов В.4 Ое в формирования энергетического спектра электронов длекок окиси висмута. Сделано предположение о том, что электронные уровни кислорода 2р ооразувт валентную зону, а зона проводимостл образована €р орбиталями висмута и' расщеплена на три.подзоны, отстояние друг от друга на 4,3 эВ я 10,7 зв. ■'•■'■'•..■•;■■ ' у

Срешеше с.данными об уровнях атомного остова, полученными ранее в опытах га .рентгеновским фотоэлектронным спектрам позволяет приписать особенности в спектрах Я при Ь0 > 22,0 эВ переходам Вб —*■ Всбр и 0.2 £

Спектральная зависимость ё^р^ показывает значительный вклад в статическую диэлектрическую проницаемость ^ поляризуемости атомного остова. На основе анализа спектров ~(/и?) определенн энергетические положения всех четырех типов оингуляр--ностей Ван-Хова. Приведена'энергетическая схема межзонных электронных переходов в $ -фазе окиси висмута.

Аналогичные исследования, проведенные для пленок ¿У72 ^ , позволяют сделать заключение о существенном вкладе комплексов 0* в формирования энергетического спектре электронов пле-

нок гита на та стронция. Сделано предположение о том, что эле*. -тронные уровни кислорода 2р образувт вадентяуд зону, а зона 'проводимости образована 3 г/ орбйталямя титана и расщеплена на две подзоны, отстоящие друг от друга, на 5 эВ. Наличие Пленок различной степени структурной упорядоченности позволяло исследовать край оптического поглощения Вб^ &с 020 н энергетической области 2-4 эВ и значения коэффициента поглощения до С( ~ Ю5 см~~. Зависимость значений с( от энергии фотонов в случае кристаллических крупноблочных пленок более сильная, край оптического поглощения более резкий, чем в случае аморфных пленок, я смещен в сторону более высоких энергий. Коэффициент иог-лодеяия я области < 10** подчиняется правилу Урбаха. Наиболее вероятным механизмом, формирующим экспоненциальное«, края является модель внутреннего эффекта Франца-Келдыша, при котором ушярение и размытЯе края поглощения происходит за счет случайного внутреннего поля, величина которого в/ы.

Само это поле возникаем'вследствие взаимодействия электронов с полярными модами колебаний решетки.

3 области значений С( =10^*5-10^ см~х имеет место непрямые "разрешенные" оптические перехода с шаряной запрещенной зона Е^ =3.07 эВ пря Т-300 К. Энергия фотонов, участвующих в непрямом оптическом переходе Й¿¿р =0,08 эВ. Пря значениях & о'1С3 в пленках 8с\, Л 02С> обнарунены срякые оп-

тические переходи с шгриной запрещенной зоны =3,50 эВ пря

Т=300 X.

Темиепат7/.[;ыЛ коэффициент смещения щярянн запрещенной зоны значение о,5.Ю-4 эВ*К-1 и уменьшается при понияеяяи

¿сследотзн кра>1 оптического поглощения пленок 72'3 ¿2, в

Г) « Т • '

области значений <х =1СГч5-10- см . Обнаруаены прямые опгичес- ■ кие перехода с шириной запрещенной зоны =3=71 зВ. Показатель преломления. пленок лежит в пределах /1 -1,3*2,7 и несколько шше, чем у монокристаллов Зс. Тс\0„ . Это, видимо, связано с наличием кегкряс таллитшрс пространств и'некоторой шероховатостью; поверхности. пленок, 1; И ' \ 1 ...:• '

'' основные взгсьтаты я вазош . •• '."; - г. '

Основные^ •з^'з^йьтатн,-. представленные,'в диссертационной работе, получены впервые я-сводятся к следующему:

■1.1 Исследованы фиаикр-дамическяе процессы образования пленок сложных металлооксвдов, при ыагнет'роннсм распылении на' постоянном токе, которые предопределяют структуру и свойства слоев. • •В^зависимости - от-:состава и давления рабочего газа выявлено два механизма ф?ршрования — атомный и молекулярный. Определено критическое расстояние />кр, при котором изменяется механизм ocas-деняя для.',5/- Тг 3 см и для Bi^ Тг'3 0/г м. Изуче-

ны окислительно восстановительные,процессы -в плазме и на подлоаа.

2. Разработана технология изготовления пленок слсшых ые- -таллоок.сидов«стехиометрического состава и с различной степенью структурной упорядоченности. Установлены рекимы получения пленок Вгг различных модификаций. Показано, что стабилизация образовавшейся высокотемпературной $ -фазы в тонких пленках окиси висмута при низкой температуре обусловлена примесями инородных ионов. '

' 3. Установлено, что нелинейность £AI i> структурах Lfe-плек-ка-Ме обусловлена кешфис-таллитнымя ттенциальнымк барьерами. Определены высота меЕкристаллитншс барьеров ^ и средние. размера

кристаллитов / ( ^ =0,23+0,03)эВ; £ =(0,20*0,35)мкы для &-В£203- , ¡р -(0,17+0,03)33 я ^ =0,8 мкм для ¿гТгЦ и = 0,12+0,03)эВ я ^ =0,3 мкм для пленок ).

. 4. Показано, что при относительно низких температурах доминирующим процессом переноса заряда является прыжковая прово-

о о.

димость. Определены средняя длина пряжка (33»40)А; (36,12+52,6)А" о

(37,69*33,18)А я плотность состояний вблизи уровня Ферми 8,84-Ю19 см"3 эв""1; 3,4-Ю19 сгл"3 эВ-1 и 2,6-Ю19 см-3 зВ~Т соответственно для слоев Всл 03 , ¿Г Тг 03 я

5. В слоях д - 03 вперзые обнаружен частотно-компек-сационный эффект, при котором -величина активации и предэкспоненцпальный множитель <о0 = б"О0 ехр/^/кУУъзшъат: от частоты. Определены характеристический мноаитель =1,8*10 Ом-* см-* л характерная температура Т0=766 К.

6. Изучен край оптического поглощения пленок до значений Ы =3-10® и показано, что дая $-£сл03 в области энергий ЬО 3,0 эВ он формируется прямыми "разреженными" ог-тичоскиш переходами. Оптическая ширина запрещенной зоны для прямых переходов при температуре 297 К составляет =(3,00+

(7 ""

0,05) яВ. Определен коэффициент температурного смещения края оптического поглощения л£ =3,8-10"^ эВ'К"^. Оптическая ширина запрещенной зоны для прямых переходов в Вс^ 0/г составляет ^-/=3,71 эВ.

7. ВлзрЕке исследованы спозгры отражения тонких слоев

и ¿гЪО^ъ области энергий 1+40 эВ я показано, что в формирования энергетического спектра электронов в них сущест-пенкую роль играют сктаэдрнческке комплексы ВсО$ и 720$ зоотиегствешю. Установлено, что з $ - £гг ¿^ зона проводимости з основном образована бр-состояниями висмута, а валентная зона

2Р -г состояниями кислорода.. Зона гроводимости состоит из трех ■■. подзон, разделенных энергетическими янтерваламн 4,3 эЗ я 10,7 зВ. Определена значения энергий;плазменных колебаний валентных электронов .20,'9;. эД, атакже время ' дх; релаксации =1,45• 10" с. 1>алоё значение .времени релаксация дает • основание ут- ' ворадать,; что оно" определяется 'эдектрон-алектрошкм рассеянием..

■ :'Пря энергиях фотона'более 22,5 эВ'опрадедявдши является. переходы с уро^ефа^сшого остова <р2«5 ,В1 Л/) в зону провоз димости;. ¡¿ст^^/^аергвгдаеокая схема меазодаых переходов.

перехода в/-^?/* Т1 ■ .происходят ' вбллзл.точек кублческой ссакэтрак Т, .К л М, гду выполняется условие; 17=0.'Наивысшие энергии фотона возбуждают электроны' в состояние .точке : зВУ рот от, ..Основной , оедидяятор.,£.'У .;.5' эВ соотБотстауе^ в.^зкие с/Е. подзоны

8;; ОпредеЗ:ены диэлектрическая проницаемость о е тев~ гене диэлектрических потерь пленок. Доказано влияние

потенциала .смещения ) подложки на & % ^ '

Ц. £ О ' растет, а при уменьшается, , что объясняет-

ся изменением состава частиц бомбардирующих елей на подяокко.

• Для еэгнетоэлектрика Вс^ 72^ установлено, что электропроводность ( 6" ) в направлении параллельной оси "С" ("сэндвич" конфигурация) имеет аномалии в области фазового перехода ( /-V 675 С), а в случае перпендикулярной оси "С" б" -щзете] девает простой излом.

Основное соДерканпе диссертации опубликовано в-следующих .научных статьях:':. ■ -■ ...... ' .

" ; I. Агасяев А.¿..'Бережной А.А.,, Лебедкзд'Мамедов А.М

Катодолвминесцеяцая в сеигетоэлектрнках с разматны фазовкм ш-■реходом. ' Письма в НТФ, В.З, 1977.

2. Агасиев A.A.,. Салманов-В.iL, Тагиров В.И. Влияние лагерного луча на структуру тонких пленок. ФШ, т.II, 3.12, 197?.

3. Агасяев A.A., Лебедева H.H., Маыедов A.M., Агаронов B.C., Орбух В.И. Исследование центров рекомбинация я уровней прилипания в параэлектрякз ЗгТЮ^' . Уч. зап. А1У жл.С.М.Кирова, В.З, IS73.

4. Агасцев A.A., Зфендяев Ш.М., Зйвазова Г.Ы., Багиев В.Э. Край оптического поглоп^няя силиката висмута. Научные труды MB я ССО Азерб.ССРЛсер. фаз,--мат.наук) в.5, 1973.

5. A^asiev A.A., rraisedov A.Ii.-, Х,еЪе<35га П.И» lualaeaoenae of cone cTys?c-octahcdr8l ferroolectrics ехрозеЗ to ac. olectroa Ъеан. :!at.r.es.3aU., '973, v„13, p.649.

6. Агасяев А .А,, Арупаяов А.Г., -Лебедева H.H., Мордухаев A.P., Тимофеев А.Л. ФотовальтаическяЙ эффект в яяобатв лития.с различной концентрацией примеси железа. 7ч. зап. Азарб. ун-та, сер. фяз-ыат.наук, 3.5, 1973.'с.112.

7. Зейяаллы А.Х., Тагиров В.Л., Агасяев A.A. Получение

и исследование люминесценция пленок, под действие» лазерного излучения. Изз. £УЗоз, сер. Физика, 3.1» 1973.

8. Агасяев A.A., Эйвазова Г.М,, Лебедева H.H., Исламоз Ф.Ш. Получение и йстоэлектричесяие свойства гдгнок. Научные труда MB и CCQ А-зерб.ССР, сер. фяз-ыах. наук, В.2Д97Э.

S. Агаскев A.A., Багиев В.З., Гусейнов Я.Ю., Зейналлн АЛ. Оптические я фотоэлектрические свойства тонких яяеяок окиси висмута, йзз. ВУЗов, сер. "Физика", 1984.

10. Агасяев A.A., Русейноз Я.Ю. Получение я структура тон-

кях плевок, окиси висмута. ' Ыат. науч.-практ.конф. "Университет, наука- производству". Баку, IS84. . . '

И. Агасярв A.A., Д^оейнов Я.Ю., Юокфов Ф.Г. Исследование электрических ¿ оптических свойств тонких пленок окиси висмута. Тем. сб. науч.трудов ^Электрические а оптические свойства вещества" .-Баку, 1984.. ..."...; ' ' ' '

'12. АгасйзвА.А.у БехановаА»И., Волк Т.Г., Зейналлы-А.Х., СильвесгроВ;В;Г. :Прииелевае интегрального рассеяния для язуче- •• . ния и пьезоэлектрических крис-

таллов. 'Мат.'^нф/:,nAB!iyâiÉaHe проблема получения.и применения сегнетоэлектричеож^ пьезоэлектрических кристаллов", Москва, октябрь, X9S4. . , ; • . . ' ! ' • . . • • . ' .

13. А^олев .АЦ,^;Бе*анова AJÍ.-,Сильвестров В.Г.- Раосея- . ч ние свега^я реррюажвие ¿c^EBejpo^i^p«nca)pC в -трешввои

■ электрическом'поде;/Чйюяаке. плазмы я. коаденсироваиша сред

Баку, IS85.' '^.vV-'; vv "¡v• Ч-' ■■ : -• Ч-

14. Агасавв A.A.; Гусейнов Я,Ю., Алекперов С.Д. Структура z фотолюминесценция тонких пленок. Сб. "Незавновеснке процессы в слоистых ц/п", Баку, 1987.

15. Agaeiev А.Д. , Zein¿3J.y А.ЕЬ. , Alekperov S.J., Gu3ei-nov Xa.Xu. Photoelectrical properties of ¿I4—BigO^ thin lilas. Mat. Res. Bull., 1986, v. 21, p. 765-771.

16. Ахвсиев A.A., Еежанова А.И., Орбух В.И., Сильвестров В.Г., Зейналлы Ä.X. Интегральное ^рассеяние света и поляризация в кристаллах ниобата бария стронция. Оптика и спектроскопия, т.60, В.4, 1986, 0.872-874. ; /

• 17. Агаев Г;Г., Агасиев АД., Беааяова АД«« Зейналлы А .2 .Сильвестров ВЛ\переключение Ьег^атоэлекгрика НВС в перемена

электрическом поле. Изв. Б73ов,-сер. Физика, Баку, 1987.

18. Агасиев A.A., Ахундов Ч.Т., Зейналлы А.Х. Получение таенок LiHoOj магнетроннкм распылением на постоянном токе. Мат.конф. г.Ростов, ч. П, 1286.

19. Агасиев A.A., Ахундов Ч.Г. Получение и исследование сегнетбэлектрических пленок махг.етронным распылением. Мат. науч. конф.госБящ. 70-летию Бел. Окт. Соц.революция. Баку, 1987.

20. Агасиев A.A., Ахундов Ч.Г., Гусейнов ЯЛ). Механяси образования и роста конденсированных пленок окиси вискута. Сб. ."Некоторые вопросы физ. электроники", Баку, IS87, с.76-78.

21. Агасиев A.A.¿ Ахундов Ч.Г., Зейналлы А.Х. Получение ягенок АБ03 магнетронным распылением на постоянном токе. Ь'лт. ¡2 Всез. кскф. ш физ,—х:ш. основам технсл. с/э и родств. мат. Звенигород, 24-28 окт. 1988.

22. Агасиев A.A., Багаев В.Э. Спектры отражения скися.висмута в области I-4C эВ. Изв. БГЗов, сер. Фязкка, 1988, т.31,

В. 5, с.126.

23. AgasieV Л.a., Eagiev-V.E., Kasedov Л.И., Gunoinov ta-VÜV raílection 3pectra and. olactroa structure of Di^O^. Phyo. Gtafc. Sol. (B), 1988, 14-9, p. 2191-2195.

24. Агаскев A.A., Ахундов Ч.Г., Зейяаллн A.X. Полуязняэ дленок сегнетоэлектрическЕХ АБО3 магквгрспнкм ресцыленаеы на постоянном токе. Изэ. ВУЗов, сер. Фззпка, 1989, й б, стр.125.

25. Agaoiev A.A., Efendiav-Sb.H., Sasiev Т.Е.» Guesinov Ya. ífonliaear cun.ent-v0j.ta3e característica in Ke-Bigû^-Ms. 3tructui-(3. rhys. ßtat. Sol. (a), 1<JS9, 116, p.505-509.

25. Агасиев A.A., Бзгяев Б.Э., Зфендяез iïiJJ., Гусейнов Я.В. О наллксИлоо^гл Е4Х швкок ckí'cií висмута. Изв. ЕУЗсв, сер. Знэина, 1989, 3. 6, игр.125.

27. Агасяев A.A., Ахундов Ч.Г. Структура и некоторые свойства пленок BaTiOj ■ и srELO^ ..' Сб. Электрофиз. свойст ва л/ц н miasm 'газового разряда, Бак;', 1983.

. .'28. Агасяев A.A., Ахундов Ч.Г., Эйвазова Г.М., Бусетта С. Получение ¿шшяок ЕаНО^ ; :,'' Я; ßrlio^ магнетроянш распылением т постоянном ..токе. , Мат. 2П конф. по твердому телу, Каир, 2-9'яиня, 1939.■■.. -. л :

:29. Агасяев А.Ау, Ахундов Ч.Г., Бусетта С,, Эйвазова ,Г.М. ■ • Особенности получения тонкое слоев' кислородо-содеркаэдх соединений ¿'Сб. :"11нтегралшыэ преобразователи неэлектрических Ъели-члн", I2S9. '."'-'i :;•;/ ;!. ' . ' . ; ' '

•30. Aßaaiov А.Л., ÄJchundov Ch.ß., Eivazova G.M. , Иаиё-dov J-i.Z. . EleotroconductiTTity oX SrTiOj- films with intbx-grain barriers. . Pbyeica.B, North-Holland, -1990, 173, p.4-19.

' 31. Агасяев A. A., • Садианов B.M., Эйвазова Г .IL, АгазБа A.i Заак.1аСШ1, Дкангярова O.A. .Структура si-sbsJ , полученная лазерной:возгонкой. Сб. "Кинетические я оптические.явления в средах"* ..'Баку,. 1990. .

32. Агасяев A.A., Ахундов Ч.Г., Эйвазова P.M., Мамедов М.

Нелинейные ВАХ в шеночншс структурах ЫЕ- SrliO, -453.- Изв.

Ä . . . z>

ВУЗов, сер. Физика, T.2, 1991. C.I27.

33. Agaeiev A.A., Akhundov Ch.G., Haaedov M.Z. Growth reguliarities and electroconductivity of SrTiO^ filns obtoiaec by magnetron sputtering ХП. Еврон. конф. "Ксследов.повер ности". Швеция, Стокгольм, 9-12,сентября, 1991.

34. Агасиев АД., Бусетта С., Мурадоа М.Б. Злектронно-шкроскояячео.кие исследования пленок -Bi^li^o^ , получение методом магнетронного раопыленияi I Всес. сига- "Методы диф-

ракцил электронов в исследовании структуры вепзэстза". г.Звенигород, 1991.

35. Агэсиев А.А., Мурадов М.Б., Карамалиев Р.А. Квантово-разаеркые эффекты в полупроводниках микрокристаллитах сформированных в полимерной матрице. У Респ. меквуз. кауч.конф. Аз.Респ. Баку, 22-27 октября, I9S2.

36. Р.М.Сардарлы, Х.М.Пяшаев, ¡П.Ф.Сардаров, А.А.Агасиев, О.Ю.Гукбатов, Н.М.Исмаилов. Авт. свяд. й 4932320, I9S2. Газочувстзнтельшй элемент.

37. Агасиев А.А., Мурадов М.Б., Джавадов Э.Э. К термодинамике формирования пленочных структур. У Респ. Ыежвуз. Hayi. конф. Аз. Респ. Баку, 22-24 октября, 1992.

38. Aga3iev А.А., Kurador М.В., Djavadov Е.Е. Phase, transformation, peculiarities in thin fila structureo. Satellite 3onf. cf the XXX Annual Meeting of the Eur. High Pres. Нез. 'rroup Phys. of Kulticoaponent Seaicond., 1992, 12-14-Oct., lafcii.

39. Agasiev A .A., Guseinov* Z&.lTu. P of pho— -oeleotrioal properties of bismuth, oxide filaa. Phyaica ota-us Solidi (a), 1993, 136.

40. Агаскев A.A., Ыурадоз Ы.Б., Набдеа A.A., Особенпсстя оста пленок Bi^Ti5o12 при магнетронном распылении. Респ. ауч.кокф. "Физяка-93", Баку, сентябрь, I5S3.

41. Ахундов Ч.Г., Агаскев Д.А., Гадкиеза Л.С., Эфендяева .М. Спектры сгепеекого поглощения пленок. Респ.науч.кснф. жзика-93", Как!', сентябрь, 1933.

42. Agasiev А.А., Orbukh V.I., Mansdov M.2. Peculiarities ' 3i^ri3C-12 filas grown by DC nagnetron sputtering. J.Phys.

I J?raaco 1, 199^, 2521-2529.

. АН НО Т АС И <1 А

' . -1" ' ' ' ' . •' ••

Магнетроа тозяаамаса. уоуду их» аханаи нграккэб кетах.юоксид тэбггэяарин формаданнасы замены бек верэа физики вэ кимЗэви просес-хэр тадгиг. едмдмкидир. Квчи газын »ркибигдэн вэ тэз^игиндэн асы ли .одараг назик тэбэгэлэрнн иск чгр* агомар вз иожвкуя^ар механизм*« форма яашасы викар вдммивдир. • • '

Всг ¿5?д назгкгзбэгэлэринияюгхталиф модификас^алары-нын авынмз юэриарв »*а^ааюшвдрк«мивдир, Кестэридмиидир ки, агьгниыв назкк та<5э га харда ;)ткйэь тшюературду с - фазакын .аие-ги температурдарддоабктдавмэси ашгврюондарда эяагадардлр.-

Кестзрихкиидмр ки. Ме-каакк та&ге-Ке структуруада 8АХ-ныя ге;}ри-хаттяди^й' «ф^аядитазрарасл потйисиаа чытэрлэ. эяагэ-дардир. Криотвллятларараса чаиргнЬгадтрлтЗу ва кркстэляитлэрин ехчу^эри тэ^ин едишстднр. Кбвтарвайнвдир чш. авагы.тешгератур-ларла дусЕарин ЗердаЗнвтоаоГадчраЗышы; ке«арачихши» адагвдзрдар. СычраЗлиыи орта узуняут? «а"Лвв вдмиотввр.;

Назив тайагагврдэ фупддаснтав удудма ойхастазда .ос..' » • ' Э'105 см"1 гцЗмэтйп» хмав оптик удуяма ®ЗраняЕшиир. Енерюшш Ы . * 3 еВ «Зьюгюравж» ЗЛ&з нааа'« габагеаариннн фуа-даментвд удудка обжаоти дтокечидхв оптйк. звачядсар*» аигэдарднр» -; «ундамекгва сбхзошнда еюшс удуяканш температур амоады. С ж 3,В-10~^ бВ *~Ъ та^ин едшыивдпр. ::

Иди даф» охарагвааик £-Всл ъ» тэбэгадэри-

нин енерхшка I »- 40 еВ обвастында га^атма спеггрхэри тэдгиг едид-нишдир. Кастэриюшпдир ки, вдектрокааран оптик сперрюриния форма дашасанда В&'0£ в» Тг Об октаеар комплекслари асас род о^нвЗыр. • ' . ■ ' :

Назик тэбзгэхэрин диеяектрик нуфу?зугу £ вэ дие лектрис итккхэр йучаги тв"3«з еакхкиидир. Адтдыгын сургшыэ по-

текоиахаанн £ в» ¿0$ -\)а тэ-сяри еЗраникшшдир,

?<2t¿AII0:; CF 'IHS J0UP1SZ ^SIjIL-CEQC .71113 A3D . TH33H ^ISOTíia-SIYSIOAl J302SHTIE3

• A^acíer, A>A» . ■-;. •

- A 3 3 2 II ÁC'-I / *' i ■

2he pftysieo-cbenical procos ce o of the conplax Ketal-oxlde illa fcrrj^-t ior. ét aarr.ot.~ou eputisring hava be en. í^ivg ni ígat ed V 5-.vo -echaainac cf layar foi-natíon, I,e. atonic apd' nolecular, have.bsea revealed voreus the. cócpooitioa and rrcr'cLng gaa • preasvire.; •

SJie condition3 of obtalr.ínc theSl^O-j filas cf difíereat ' Koálíicf.tiona have teen eüif.bliahed» Ihe otabilization of .t'-ic ortained hlch-tespernture -phase ia bisauth oxide thiu Inyera et lov/ te "per"ture ia nhcuvn to 'os at triturad to f^roi¿n ion inpuritioe." .

Xt has p.lso "seen dhown that the nonliaearity. of curroirt-vcltr.^s oharesteriatie in I'Ie-filn—lia atruoture is d-ce to ±ü-tercryatellitj poter.tial fcíirriara. The hoi^ht of iátorarystal- ■ lite "corriera and Vm ütjaa alzas of cryetalllien fcava fcecn. d«-teriined. It fcat bees. íc-osd that at rólstively Ioví tenporaturas the ¿itapJjis cori-luotiri-iy ie a doninaitas procesa of eharge sarriar traj-Rier. 2fce rean leji£ih of the juap-fng haa beca dstur- . riined. ■ . . •

?he opí iofíl aesorption eáge of filns has bees stuálod up to the velu33 oí Of * 3*103 caf1» It has basa ehotc that for - Si,?, la the er.ersy re/jiori cf Al)^: 3.0 eV it la torsaí by Üreot sllov.íd optioal trannitíoaa. The temperatura aUift ■ .cojTficisut of optisal sbsorptioa eáge has besa getwttined ¿E = .sV.ir'%

¿he ref lactior. sesairs of $ - Bi^O^ and SrTiOj tfcia'laysrs have bosn irivsr.tísñtsd ti the anergy región, of 1-40 «7 for J;.':e fir-üi tl:e, aad iho ostahectral 3tt3ples:eff 3i0g oad 210^, ret3p&2ti.7ely, chora to play esaoatial role la "Sha forcatior. of ih? eiectron rpectivi ia theni'.

dialestric ccr^tai-t ¿ and the tir^ent cf disleotric 1.Í.-.-G2 of fíX:;D b3."3 'oa021 dater-iinsd, X'ho affert of lías

of a rvX-sírate oa. g ar.d has besa «áions,"